Quá trình làm luận văn giúp chúng em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong các học kỳ trước và thu thập, bổ sung thêm những kiến thức mới, qua đó rèn luyện khả năng tính toán, khả n
Trang 1THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
CHUNG CƯ VĂN PHÚ
GVHD: NGUYỄN TRUNG KIÊN SVTH: NGUYỄN VĂN NHÀNG MSSV: 15149148
Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2020
SKL 0 0 4 9 5 5
Trang 2LỜI CÁM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tất cả thầy cô trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật
TP HCM nói chung và thầy cô Khoa Xây dựng nói riêng dã dạy bảo em trong bốn năm học vừa qua, từ những bước đầu chập chững với những kiến thức cơ sở cho đến những kiến thức chuyên ngành, giúp em nhận thức rõ ràng về công việc của một ngừơi kỹ sư Xây dựng trong nhiều khía cạnh khác nhau Những kiến thức mà thầy cô truyền đạt là một hành trang không thể thiếu trong quá trình nghề nghiệp của em sau này
Luận án tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt chúng em một hướng đi mới vào cuộc sống trong tương lai Quá trình làm luận văn giúp chúng
em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong các học kỳ trước và thu thập, bổ sung thêm những kiến thức mới, qua đó rèn luyện khả năng tính toán, khả năng nghiên cứu và giải quyết vấn đề có thể phát sinh trong thực tế, bên cạnh đó còn là những kinh nghiệm quý báu hỗ trợ chúng em rất nhiều trong thực tế sau này
Trong khoảng thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình
của thầy Nguyễn Trung Kiên cũng như các thầy cô khác trong Khoa Thầy đã giúp em có cái nhìn đúng đắn, khái quát hơn về việc thiết kế, tiếp cận với những phần mềm, những phương pháp tính toán quan trọng cần thiết cho một người kỹ sư Xây dựng Đó là một kinh nghiệm quý báo cho bản thân em sau này
Tôi xin cảm ơn bạn bè trong lớp, những người luôn sát cánh cùng tôi trong suốt những năm học vừa qua Cảm ơn các bạn đã cùng hợp tác trao đổi, thảo luận và đóng góp ý kiến để giúp cho quá trình làm luận văn của tôi được hoàn thành
Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó đồ án
tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quý Thầy cô để em củng cố hoàn thiện kiến thức của mình hơn
Cuối cùng em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục
sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau
Em xin chân thành cảm ơn!
Tp Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng 01 năm 2020
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN VĂN NHÀNG
Trang 3CAPSTONE PROJECT’S TASK
Name’s student : NGUYEN VAN NHANG
Student ID : 15149148
Class : 151491A
Sector : Construction Engineering Technology
Advisor : Dr NGUYEN TRUNG KIEN
Start date : 07/2019 Finish date: 13/01/2020
Modeling, anlysis and design typical floor
Calculate, design staircase
Modeling, calculation column, wall…
Foundation: Bored piles
4 Product
01 Thesis and 01 Appendix
62 drawing A3 (08 Architecture, 53 Structures, 01 Drawing list)
Ho Chi Minh, January 13 st , 2020
NGUYEN TRUNG KIEN
Trang 4NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
1) Số liệu ban đầu
o Hồ sơ kiến trúc (Sưu tầm công trình thực tế bên ngoài)
o Hồ sơ khảo sát địa chất (Huyện Đức Huệ, Long An) 2) Nội dung các phần lý thuyết và tính toán
2.1 Kiến trúc
Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc (20%)
2.2 Kết cấu
o Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình
o Tính toán, thiết kế cầu thang bộ
o Mô hình, tính toán, thiết kết cột, dầm và vách công trình
o Nền móng: phương án cọc khoan nhồi
3) Thuyết minh và bản vẽ
o 01 thuyết minh và 01 Phụ lục
o 62 bản vẽ A3 (08 kiến trúc, 53 kết cấu ,1 danh mục bản vẽ)
Tp Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng 01 năm 2020
Xác nhận của GVHD
(Ký & ghi rõ họ tên)
Nguyễn Trung Kiên
4) Cán bộ hướng dẫn : PSG.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN 5) Ngày giao nhiệm vụ : 07/2019
6) Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 13/01/2020
Sinh viên : NGUYỄN VĂN NHÀNG MSSV: 15149148
Khoa : Xây Dựng
Ngành : CNKT Công Trình Xây Dựng
Tên đề tài : CHUNG CƯ VĂN PHÚ
Trang 5MỤC LỤC
CAPSTONE PROJECT’S TASK 2
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 12
ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG 12
QUY MÔ, CÔNG SUẤT VÀ CẤP CÔNG TRÌNH 12
Các giải pháp kỹ thuật công trình 13
Giải pháp bố trí giao thông 13
Giải pháp thông gió, chiếu sáng 13
Giải pháp điện, nước và thông tin 14
Hệ thống thu gom rác thải 15
Giải pháp phòng cháy chữa cháy 15
Vấn đề thoát người khỏi công trình khi có sự cố 15
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 16
TỔNG QUAN 16
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 16
Hê kết cấu chịu lực chính 16
Hệ kết cấu sàn 16
NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU 17
Nhóm trạng thái giới hạn thứ 1 17
Nhóm trạng thái giới hạn thứ 2 17
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 17
VẬT LIỆU SỬ DỤNG 18
LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ 18
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN 19
PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU SÀN 19
TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (PHƯƠNG ÁN SÀN DẦM) 19
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm, sàn 19
Tải trọng tác dụng lên sàn 22
Mô hình sàn 25
Phân tích nội lực sàn 29
Kiểm tra chuyển vị 33
Tính toán cốt thép 34
CHƯƠNG 4 Thiết kế cầu thang 37
Mặt bằng cầu thang 37
Cấu tạo cầu thang 37
Tải trọng tác động 37
Tĩnh tải 37
Hoạt tải 39
Mô hình tính toán 39
Kết quả nội lực như sau 40
Kiểm tra chuyển vị 41
Kết quả mô hình dầm chiếu nghỉ 42
Trang 6Tính toán cốt thép 43
CHƯƠNG 5 MÔ HÌNH KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 45
Tổng quan công trình 45
Vật liệu sử dụng 45
Sơ bộ kết cấu 46
Sơ bộ kích thước cột 46
Sơ bộ kích thước dầm , sàn 46
Sơ bộ kích thước sàn: 46
Sơ bộ kích thước vách 47
Tính toán tải trọng 47
Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn 47
Hoạt tải 49
Tải trọng gió 49
Tính toán tải trọng động đất 66
Tổ hợp tải trọng 76
Các trường hợp tải trọng 76
Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải trọng 76
Kiểm tra các điều kiện sử dụng của công trình 77
Kiểm tra lật 77
Kiểm tra chuyển vị đỉnh 77
Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 78
CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ KHUNG 80
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỘT 80
Tính toán thép dọc cột 80
Ví dụ tính toán 83
Tính toán cốt đai 84
Kết quả tính toán cốt thép 85
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH 95
Mặt bằng hệ dầm 95
Tính toán cốt thép 95
Tính toán chi tiết cho 1 dầm B36 98
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ VÁCH 109
Phương pháp vùng biên chịu momen 109
Tính toán cốt thép cho một trường hợp cụ thể 112
CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ MÓNG 136
TỔNG QUAN VỀ NỀN MÓNG 136
KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG 136
PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH 138
TÍNH TOÁN CỌC CÔNG TRÌNH 138
Chọn kích thước, vật liệu và chiều sâu chôn cọc 138
Tính toán sức chịu tải cọc 139
Sức chịu tải thiết kế 146
Sơ bộ số lượng cọc 146
Tính toán độ lún của cọc đơn 147
Trang 7Mặt bằng cọc 149
Thiết kế móng M1 (A-2) 150
Thiết kế móng M2 (B-2) 156
Thiết kế móng M3 (Móng lõi thang máy) 162
Kểm tra xuyên thủng móng M-LTM 165
Thiết kế móng M4 166
TÀI LIỆU THAM KHẢO 170
Trang 8
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Lớp bê tông bảo vệ cấu kiện bê tông cốt thép 18
Bảng 3.1 Sơ bộ tiết diện dầm 20
Bảng 3.2 Sơ bộ tiết diện cột 22
Bảng 3.3 Tĩnh tải sàn phòng tầng điển hình 23
Bảng 3.4 Tĩnh tải sàn nhà vệ sinh, ban công 23
Bảng 3.5 Tĩnh tải sàn tầng mái 23
Bảng 3.6 Tĩnh tải sàn tầng hầm 24
Bảng 3.7 Tải trọng tường 24
Bảng 3.8 Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình (TCVN 2737-1995) 24
Bảng 3.9 Các loại tải trọng sàn (Load Pattens) 25
Bảng 4.1 Bảng các kích thước cầu thang 37
Bảng 4.2 Tải trọng lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ 38
Bảng 4.3 Tải trọng lớp cấu tạo bản thang 39
Bảng 4.4 Bảng giá trị thép bản thang 44
Bảng 4.5 Bảng tính thép dầm chiếu tới 44
Bảng 5.1 Sơ bộ tiết diện cột 46
Bảng 5.2 Tĩnh tải sàn căn hộ , hành lang, phòng ăn , khách , ngủ 47
Bảng 5.3 Tĩnh tải sàn nhà vệ sinh 47
Bảng 5.4 Tĩnh tải sàn tầng thượng, mái 48
Bảng 5.5 - Tĩnh tải sàn tầng hầm 48
Bảng 5.6 Giá trị hoạt tải sử dụng 49
Bảng 5.7 Bảng tính toán gió tĩnh 51
Bảng 5.8 Bảng giá trị chu kỳ và tần số với từng mode dao động 55
Bảng 5.9 Bảng % khối lượng tham gia dao động theo các phương X, Y, Z 55
Bảng 5.10 Bảng tóm tắt các mode tính gió động 56
Bảng 5.11 Bảng khối lượng tầng, tâm cứng, tam khối lượng 58
Bảng 5.12 Bảng tính gió động Mode 2, dạng dao động thứ 1, phương X 60
Bảng 5.13 – Bảng tính gió động Mode 1, dạng dao động thứ 1, phương Y 62
Bảng 5.14 Bảng tổng hợp nội lực gió theo 2 phương 64
Bảng 5.15 Bảng giá trị chu kỳ và tầng số với từng mode trong thiết kế xây dựng 67
Bảng 5.16 Bảng % khối lượng tham gia dao động theo các phương X, Y, Z 68
Bảng 3.17 – Thang phân chia cấp động đất 70
Bảng 5.18 Bảng giá trị các tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi 71
Bảng 5.19 Giá trị cơ bản của hệ số ứng xử q0 cho hệ có sự đều đặn theo mặt đứng 71
Bảng 5.20 Bảng tổng hợp các hệ số tính động đất 73
Bảng 5.21 Bảng tính toán Sd theo chu kỳ T 73
Bảng 5.22 Các loại tải trọng (Load Pattens) 76
Bảng 5.23 Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải 76
Trang 9Bảng 5.24 Chuyển vị đỉnh công trình 78
Bảng 5.25 Chuyển vị lệch tầng 79
Bảng 6.1 Bảng điều kiện phương làm việc của cột 82
Bảng 6.2 Bảng nội lực cột C26 - Tầng 17 83
Bảng 6.3 Bảng tính thép cột C26 86
Bảng 6.4 Bảng tính thép cột C31 87
Bảng 6.5 Bảng tính thép cột C32 88
Bảng 6.6 Bảng tính thép cột C27 89
Bảng 6.7 Bảng tính thép cột C43 90
Bảng 6.8 Bảng tính thép cột C47 91
Bảng 6.9 Bảng tính thép cột C28 92
Bảng 6.10 Bảng tính thép cột C44 93
Bảng 6.11 Bảng tính thép cột C15 , C17, C19, C21 ,C23 , C25 94
Bảng 6.12 Bảng quy đổi tên dầm 97
Bảng 6.13 Bảng kết quả tính toán cốt thép cho dầm B25(Tầng 23 ) 98
Bảng 6.14 Bảng kết quả tính toán thép dầm tầng điển hình (tầng 23) 101
Bảng 6.15 Bảng kết quả tính toán thép dầm tầng điển hình (tầng 12) 107
Bảng 6.16 Nội lực vách V1 112
Bảng 6.17 Kết quả tính toán thép vách V1, V2 114
Bảng 6.18 Kết quả tính toán thép vách V3,V5 116
Bảng 6.19 Kết quả tính toán thép vách V4 118
Bảng 6.20 Kết quả tính toán thép vách V6 120
Bảng 6.21 Kết quả tính toán thép vách V7 122
Bảng 6.22 Kết quả tính toán thép vách V8 124
Bảng 6.23 Kết quả tính toán thép vách V10 126
Bảng 6.24 Kết quả tính toán thép vách V11 128
Bảng 6.25 Kết quả tính toán thép vách V12 130
Bảng 6.26 Kết quả tính toán thép vách V13 132
Bảng 6.27 Kết quả tính toán thép vách V14 134
Bảng 7.1 Phân chia đơn nguyên địa chất ( lớp ) 136
Bảng 7.2 Bảng thống kê địa chất lớp đất 137
Bảng 7.3 Bảng xác định sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 140
Bảng 7.4 Sức chịu tải của đất theo cường độ đất nền 142
Bảng 7.5 Sức kháng ma sát theo thí nghiệm tiêu chuẩn SPT 144
Bảng 7.6 Bảng tổng hợp sức chịu tải 146
Bảng 7.7 Bảng tính toán số lượng cọc dưới chân cọc đơn 146
Bảng 7.8 Bảng tính toán số lượng cọc vách bên 147
Bảng 7.9 Bảng tính toán số lượng cọc dưới lõi thang máy 147
Bảng 7.10 Bảng xác định module biến dạng đất E 148
Bảng 7.11 Nội lực móng M1 (A-2) 150
Trang 10Bảng 7.12 Bảng xác định góc ma sát trung bình khối móng quy ước 150
Bảng 7.13 Bảng xác định dung trọng đẩy nổi trung bình khối móng quy ước 151
Bảng 7.14 Quan hệ e-p 153
Bảng 7.15 Bảng tính lún móng M1 154
Bảng 7.16 Bảng tính thép đài móng M1 (A-2) 156
Bảng 7.17 Nội lực móng M2 (B-2) 156
Bảng 7.18 Bảng kiểm tra ổn định nền đất dưới dáy móng 157
Bảng 7.19 Quan hệ e-p 159
Bảng 7.20 Bảng tính lún móng M2 160
Bảng 7.21 Bảng tính thép đài móng M2 162
Bảng 7.22 Nội lực móng M3(LTM) 162
Bảng 7.23 Bảng kiểm tra ổn định nền đất dưới đáy móng 163
Bảng 7.24 Bảng tính thép đài móng M3 166
Bảng 7.25 Nội lực móng M4 166
Bảng 7.26 Bảng kiểm tra ổn định nền đất dưới dáy móng 167
Trang 11DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Vị trí địa lí công trình 12
Hình 3.1 Mặt bằng kết cấu sàn tầng điển hình 25
Hình 3.2 Combo CV-NH (kiểm tra độ võng ngắn hạn) và TINHTOAN (tính toán cốt thép) 26
Hình 3.3 Khai báo f1 27
Hình 3.4 Khai báo f2 27
Hình 3.5 Khai báo f 283 Hình 3.6 Khai báo combo CV-DH (kiểm tra độ võng dài hạn) 28
Hình 3.7 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 29
Hình 3.8 Tĩnh tải tường xây tập trung 29
Hình 3.9 Tĩnh tải tường xây phân bố đều 30
Hình 3.10 Hoạt tải HT1 tác dụng lên sàn 31
Hình 3.11 Hoạt tải HT2 tác dụng lên sàn 31
Hình 3.12 Biểu đồ moomen theo phương X 32
Hình 3.13 Biểu đồ momen theo phương Y 32
Hình 3.14 Chuyển vị sàn theo tải trọng ngắn hạn 33
Hình 3.15 Chuyển vị theo tải dài hạn 34
Hình 4.1 Mặt bằng kết cấu cầu thang 37
Hình 4.2 Các lớp cấu tạo cầu thang 38
Hình 4.3 Tĩnh tải tác dụng lên thang 39
Hình 4.4 Hoạt tải tác dụng lên thang 40
Hình 4.5 Phản lực tại các gối 40
Hình 4.6 Nội lực (lực cắt) trong bản thang 41
Hình 4.7 Nội lực (moment) trong bản thang 41
Hình 4.8 Chuyển vị của bản thang 42
Hình 4.9 Mô hình dầm chiếu nghỉ 42
Hình 4.10 Nội lực (moment) dầm chiếu tới 43
Hình 4.11 Nội lực (lực cắt) dầm chiếu tới 43
Hình 5.1 Mặt bằng cột 46
Hình 5.2 Sơ đồ tính toán động lực tải gió tác dụng lên công trình 53
Hình 5.3 - Mô hình 3D của công trình ETABS 54
Hình 5.4 Các dạng dao động cơ bản công trình 55
Hình 5.5 - Đồ thị xác định hệ số động lực i 57
Hình 5.6 Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan không gian 57
Hình 5.7 – Biểu đồ phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi 74
Hình 5.8 Khai báo tải động đất 74
Hình 5.9 - Dạng của phổ thiết kế dùng cho phản ứng đàn hồi 75
Hình 5.10 Định nghĩa trường hợp tải động đấ 76
Trang 12Hình 5.11 Chuyển vị đỉnh công trình lớn nhất 78
Hình 6.1 Mặt bằng cột, vách 80
Hình 6.2 Sơ đồ nội lực với độ lệch tâm 81
Hình 6.3 Mặt bằng dầm sàn ETABS tương đương tầng điển hình 95
Hình 6.4 Sơ đồ khối tính dầm 96
Hình 6.5 Biểu đồ Momen dầm tầng điển hình (tầng 23) ứng với tổ hợp bao 97
Hình 6.6 Đoạn gia cường cốt treo tại vị trí dầm phụ gối lên dầm chính 100
Hình 6.7 Cốt thép ngang nằm trong vùng giớ hạn của dầm 108
Hình 6.8 Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách 109
Hình 7.1 Mặt bằng cọc, đài cọc 149
Hình 7.2 Mặt bằng móng M1 (A-2) 150
Hình 7.3 Phản lực đầu cọc M1 (A-2) 150
Hình 7.4 Biểu đồ quan hệ e-p 153
Hình 7.5 Biểu đồ màu M11 155
Hình 7.9 Mặt bằng móng M2 (B-2) 156
Hình 7.11 Phản lực đầu cọc M2 157
Hình 7.12 Biểu đồ quan hệ e-p 159
Hình 7.13 Biểu đồ màu M11 161
Hình 7.15 Moment theo phương layer A 161
Hình 7.17 Mặt bằng móng M3 162
Hình 7.18 Phản lực đầu cọc móng M3 163
Hình 7.21 Mặt bằng móng M4 166
Hình 7.22 Phản lực đầu cọc M4 167
Hình 7.23 Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M3 169